JPH05198586A - Bipolar transistor and manufacture thereof - Google Patents

Bipolar transistor and manufacture thereof

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JPH05198586A
JPH05198586A JP889692A JP889692A JPH05198586A JP H05198586 A JPH05198586 A JP H05198586A JP 889692 A JP889692 A JP 889692A JP 889692 A JP889692 A JP 889692A JP H05198586 A JPH05198586 A JP H05198586A
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Abstract

PURPOSE:To provide a bipolar transistor of compound semiconductor in which parasitic capacitance between a base and a collector and between the base and an emitter are remarkably reduced and a method for manufacturing the same. CONSTITUTION:A bipolar transistor has a semiconductor laminated structure having at least a collector layer 3, a base layer 4 and an emitter layer 6 formed on a semi-insulating board 1. The base layer is removed or insulated in a region except an intrinsic base layer and an external base layer, and at least part of a base electrode 23 extended to the region is formed on an insulator layer 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はバイポーラトランジスタ
およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar transistor and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラトランジスタは電界効果トラ
ンジスタに比べて電流駆動能力が大きいという優れた特
徴を有している。このため、近年、SiのみならずGa
Asなどの化合物半導体を用いたバイポーラトランジス
タの研究開発が盛んに行われている。特に、化合物半導
体を用いたバイポーラトランジスタは、エミッタ・ベー
ス接合をヘテロ接合に構成でき、ベースを高濃度にして
もエミッタ注入効率を大きく保てるなど利点は大きい。
2. Description of the Related Art A bipolar transistor has an excellent feature that it has a larger current driving capability than a field effect transistor. Therefore, in recent years, not only Si but also Ga
Research and development of bipolar transistors using compound semiconductors such as As have been actively conducted. In particular, a bipolar transistor using a compound semiconductor has a great advantage in that the emitter / base junction can be configured as a heterojunction and the emitter injection efficiency can be largely maintained even if the base has a high concentration.

【0003】図14(a),(b)は従来のバイポーラ
トランジスタの構造を説明するための半導体チップの平
面図および断面図である。
FIGS. 14A and 14B are a plan view and a sectional view of a semiconductor chip for explaining the structure of a conventional bipolar transistor.

【0004】この半導体チップは、GaAsからなる半
絶縁性基板1と、n−GaAsからなるコレクタコンタ
クト層2およびコレクタ層3と、p−GaAsからなる
ベース層4と、アンドープGaAs層からなるスペーサ
層5と、n−Al0.25Ga0.75Asからなるエミッタ層
6と、n−Alx Ga1-x As層(x:0.25→0)
からなるグレーデッド層7と、n−GaAsからなるエ
ミッタコンタクト層8と、n−Inx Ga1-x Asグレ
ーデッド層(x:0→0.5)9と、n−In0.5 Ga
0.5 As層10と、AuGeNiからなるエミッタ電極
30aと、AuMnからなるベース電極23aと、Au
GeNiからなるコレクタ電極25と、絶縁領域21
と、SiO2 膜12および26aと、AuMn層23c
と、コンタクト孔32b,32cおよび32eから構成
されている。なお、図14(a)において、SiO2
26aのみで覆われている部分は実線で描いてある。
This semiconductor chip comprises a semi-insulating substrate 1 made of GaAs, a collector contact layer 2 and a collector layer 3 made of n-GaAs, a base layer 4 made of p-GaAs, and a spacer layer made of an undoped GaAs layer. 5, an emitter layer 6 made of n-Al 0.25 Ga 0.75 As, and an n-Al x Ga 1-x As layer (x: 0.25 → 0)
A graded layer 7 made of n-GaAs, an emitter contact layer 8 made of n-GaAs, an n-In x Ga 1-x As graded layer (x: 0 → 0.5) 9, and an n-In 0.5 Ga layer.
0.5 As layer 10, emitter electrode 30a made of AuGeNi, base electrode 23a made of AuMn, Au
The collector electrode 25 made of GeNi and the insulating region 21
, SiO 2 films 12 and 26a, and AuMn layer 23c
And contact holes 32b, 32c and 32e. In FIG. 14A, the portion covered with only the SiO 2 film 26a is drawn by a solid line.

【0005】通常、ベース層は、トランジスタを高速動
作させるために厚さを60〜100nm、p型不純物濃
度を1019cm-3台に設定することが多い。p型不純物
としては、例えば、分子線エピタキシー法(以降、ME
B法と称す)によりベース層を形成する場合にはBe、
有機金属気相成長法(以降、MOCVD法と称す)によ
りベース層を形成する場合にはCもしくはZnが用いら
れることが多い。図14(b)では、エミッタ・ベース
接合部が階段接合型となっているが、この他にエミッタ
・ベース接合部において、Alx Ga1-x Asエミッタ
層のAl組成xを徐々に変化させて傾斜接合型としたも
のもよく用いられる。また、エミッタコンタクト層とし
てn−GaAs層8上にn−InGaAs層9,10を
形成することにより、コンタクト抵抗の低減を図ること
ができる。
Usually, the base layer is often set to have a thickness of 60 to 100 nm and a p-type impurity concentration of the order of 10 19 cm -3 in order to operate a transistor at high speed. As the p-type impurity, for example, a molecular beam epitaxy method (hereinafter, ME
When the base layer is formed by the B method), Be,
When forming a base layer by a metal organic chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as MOCVD method), C or Zn is often used. In FIG. 14B, the emitter / base junction is of a step junction type, but in addition to this, the Al composition x of the Al x Ga 1-x As emitter layer is gradually changed in the emitter / base junction. Often used is a graded joint type. Further, the contact resistance can be reduced by forming the n-InGaAs layers 9 and 10 on the n-GaAs layer 8 as the emitter contact layer.

【0006】図14(a)において、長方形領域20の
外側に形成されるベース電極23aの引き出し部は絶縁
化されたGaAs層(ベース層)4上に形成されてい
る。同様に、エミッタ層6もまた引き出し部を有してお
り、その部分は真性ベース層および外部ベース層により
囲まれる領域から突出して絶縁化されたGaAs層(エ
ミッタコンタクト層)上に形成されている。
In FIG. 14A, the lead-out portion of the base electrode 23a formed outside the rectangular region 20 is formed on the insulated GaAs layer (base layer) 4. Similarly, the emitter layer 6 also has a lead portion, and that portion is formed on an insulated GaAs layer (emitter contact layer) protruding from a region surrounded by the intrinsic base layer and the external base layer. ..

【0007】図15〜図17は、上述の従来のバイポー
ラトランジスタの製造方法を説明するための工程順に示
した半導体チップの平面図および断面図である。
15 to 17 are a plan view and a sectional view of a semiconductor chip, which are shown in the order of steps for explaining the method for manufacturing the above-described conventional bipolar transistor.

【0008】この従来例では、まず、図15(a),
(b)に示すように、GaAsからなる半絶縁性基板1
上にn−GaAs層2および3、p−GaAs層4、ア
ンドープGaAs層5、n−Al0.25Ga0.75As層
6、n−Alx Ga1-x As層(x:0.25→0)
7、n−GaAs層8、およびn−Inx Ga1-x As
層(x:0→0.5)9とn−In0.5 Ga0.5 As層
10を順次、MBE法により形成した後、バイポーラト
ランジスタを形成する長方形領域20を除いた他の部分
にH+ を注入して絶縁領域21を形成する。
In this conventional example, first, as shown in FIG.
As shown in (b), a semi-insulating substrate 1 made of GaAs
N-GaAs layers 2 and 3, p-GaAs layer 4, undoped GaAs layer 5, n-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 6, and n-Al x Ga 1-x As layer (x: 0.25 → 0)
7, n-GaAs layer 8, and n-In x Ga 1-x As
The layer (x: 0 → 0.5) 9 and the n-In 0.5 Ga 0.5 As layer 10 are sequentially formed by the MBE method, and then H + is injected into the other portion except the rectangular region 20 forming the bipolar transistor. Then, the insulating region 21 is formed.

【0009】次に図16(a),(b)に示すように、
全面にAuGeNi層およびSiO2 膜12を形成した
後、エミッタ領域およびエミッタ引きだし領域を規定す
るために、矩形領域13aを覆うホトレジスト膜(図示
しない)を形成し、これをマスクとしてSiO2 膜12
およびAuGeNi層をそれぞれ反応性イオンビームエ
ッチングおよびイオンミリング法によりエッチングして
除去することによりエミッタ電極30aを形成する。続
いて、前述のホトレジスト膜を除去した後、SiO2
12をマスクとして、n−InGaAs層10,9、n
−GaAs層8、n−Alx Ga1-x As層(x:0.
25→0)7、n−Al0.25Ga0.75As層6およびア
ンドープGaAs層5をエッチングして除去し、p−G
aAs層4を露出すると同時にエミッタ層を形成する。
さらに、全面にH+ を注入することにより、外部ベース
直下のn−GaAs層3を絶縁化して外部ベース・コレ
クタ間の寄生容量を低減する。
Next, as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b),
After forming the AuGeNi layer and the SiO 2 film 12 on the entire surface, a photoresist film (not shown) covering the rectangular region 13a is formed in order to define the emitter region and the emitter extraction region, and the SiO 2 film 12 is used as a mask.
The emitter electrode 30a is formed by etching and removing the AuGeNi layer and the AuGeNi layer by reactive ion beam etching and ion milling, respectively. Then, after removing the above-mentioned photoresist film, the n-InGaAs layers 10, 9 and n are formed using the SiO 2 film 12 as a mask.
-GaAs layer 8, n-Al x Ga 1 -x As layer (x: 0.
25 → 0) 7, n-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 6 and undoped GaAs layer 5 are removed by etching, and p-G
At the same time as exposing the aAs layer 4, an emitter layer is formed.
Furthermore, by implanting H + into the entire surface, the n-GaAs layer 3 immediately below the external base is insulated, and the parasitic capacitance between the external base and the collector is reduced.

【0010】次に図17(a),(b)に示すように、
所定の開口22を有するホトレジスト膜(図示しない)
を形成した後、これをマスクとして上方よりAuMn層
23cを蒸着し、リフトオフを行ってホトレジスト膜を
除去することにより、ベース電極23aを自己整合的に
形成する。続いて、U字形の開口24を有するホトレジ
スト膜(図示しない)を形成し、これをマスクとしてp
−GaAs層4およびn−GaAs層3をエッチングに
より除去してn−GaAs層2を露出する。さらに、こ
のホトレジスト膜をマスクとしてn−GaAs層2の表
面にオーミック金属のAuGeNi層を上方から蒸着し
た後、有機溶剤中でホトレジスト膜を溶かしリフトオフ
を行うことによりコレクタ電極25を形成する。
Next, as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b),
Photoresist film having predetermined openings 22 (not shown)
After this is formed, the AuMn layer 23c is vapor-deposited from above using this as a mask and lift-off is performed to remove the photoresist film, whereby the base electrode 23a is formed in a self-aligned manner. Subsequently, a photoresist film (not shown) having a U-shaped opening 24 is formed, and p is used as a mask.
The -GaAs layer 4 and the n-GaAs layer 3 are removed by etching to expose the n-GaAs layer 2. Further, an AuGeNi layer of ohmic metal is vapor-deposited from above on the surface of the n-GaAs layer 2 by using this photoresist film as a mask, and then the photoresist film is dissolved in an organic solvent and lift-off is performed to form the collector electrode 25.

【0011】次に全面にSiO2 膜26aを形成して平
坦化を行った後、所定箇所にコンタクト孔32b,32
cおよび32eを設け、これらコンタクト孔32b,3
2cおよび32eを介してそれぞれベース電極23a、
コレクタ電極25およびエミッタ電極30aに接続する
電極パッド(図示しない)をSiO2 膜26a上に形成
して、図14(a),(b)に示すような化合物半導体
のバイポーラトランジスタが完成する。
Next, after a SiO 2 film 26a is formed on the entire surface and flattened, contact holes 32b, 32 are formed at predetermined locations.
c and 32e are provided, and these contact holes 32b, 3e are provided.
2c and 32e through the base electrode 23a,
Electrode pads (not shown) connected to the collector electrode 25 and the emitter electrode 30a are formed on the SiO 2 film 26a to complete the compound semiconductor bipolar transistor as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】バイポーラトランジス
タの遮断周波数fT および最大発振周波数fmax
The cutoff frequency f T and the maximum oscillation frequency f max of the bipolar transistor are

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】と表せる。(1)式においてτE はエミッ
タ時定数、τB はベース走行時間、τC はコレクタ走行
時間、τCCはコレクタ時定数であり、(2)式において
γb はベース抵抗、CBCはベース・コレクタ間容量であ
る。
Can be expressed as In equation (1), τ E is the emitter time constant, τ B is the base transit time, τ C is the collector transit time, and τ CC is the collector time constant. In equation (2), γ b is the base resistance and C BC is the base. -It is the capacity between collectors.

【0015】(1)式において、エミッタ時定数τE
よびコレクタ時定数τCC
In equation (1), the emitter time constant τ E and the collector time constant τ CC are

【0016】[0016]

【数2】 [Equation 2]

【0017】と表され、ここでkはボルツマン定数、T
は温度、nは理想定数、qは電子電荷の大きさ、IC
コレクタ電流、CBEはベース・エミッタ間容量、REE
エミッタ抵抗、RC はコレクタ抵抗である。
Where k is the Boltzmann constant, T
Is temperature, n is an ideal constant, q is the magnitude of electronic charge, I C is collector current, C BE is base-emitter capacitance, R EE is emitter resistance, and R C is collector resistance.

【0018】(2)式より、ベース・コレクタ間容量C
BCの低減はfmax を増大させるために非常に有効である
ことがわかる。また、(1),(3)および(4)式よ
り、ベース・コレクタ間容量の低減はfT の増大にも有
効であることがわかる。
From the equation (2), the capacitance C between the base and the collector
It can be seen that reducing BC is very effective in increasing f max . Further, it can be seen from the equations (1), (3) and (4) that the reduction of the base-collector capacitance is effective for increasing f T.

【0019】ベース・コレクタ間容量には、バイポーラ
トランジスタの真性部分に付随する真性容量成分の他
に、外部ベース・コレクタ間に付随する容量成分や電極
間に付随する浮遊容量等の寄生容量が含まれる。従来の
バイポーラトランジスタにおいては、この寄生容量を充
分に低減することが困難であり、このことは素子の高速
化・高周波化を阻害する大きな要因の一つとなってい
た。
The base-collector capacitance includes not only the intrinsic capacitance component associated with the intrinsic portion of the bipolar transistor but also the parasitic component such as the capacitance component associated between the external base and collector and the stray capacitance associated with the electrodes. Be done. In the conventional bipolar transistor, it is difficult to sufficiently reduce this parasitic capacitance, which is one of the major factors that hinder the speeding up and the frequency of the device.

【0020】また、1019cm-3台のキャリア濃度を有
する高濃度ベース層や高濃度エミッタコンタクト層をイ
オン注入により充分に高抵抗化・絶縁化するのは困難で
あるとともに、素子製造工程の途中で行われる熱処理に
よりキャリアが回復して絶縁性が劣化してしまうという
問題を生じ易い。この場合、従来のバイポーラトランジ
スタにおいては、エミッタ電極引きだし部に寄生のエミ
ッタ・ベース容量が生じたり、上述のベース・コレクタ
間寄生容量が増加することによりfT およびfmax が低
下するといった問題を生じてしまう。
Further, it is difficult to sufficiently increase the resistance and insulation of the high-concentration base layer and the high-concentration emitter contact layer having a carrier concentration of 10 19 cm −3 by ion implantation, and at the same time, the device manufacturing process A problem that carriers are recovered by heat treatment performed in the middle to deteriorate the insulating property is likely to occur. In this case, in the conventional bipolar transistor, there arises a problem that parasitic emitter-base capacitance is generated in the emitter electrode lead-out portion or f T and f max are reduced due to the increase in the base-collector parasitic capacitance. Will end up.

【0021】本発明の目的は、このような問題点を解決
して、ベース・コレクタ間およびベース・エミッタ間の
寄生容量を著しく低減し、それによりfT およびfmax
が向上されたバイポーラトランジスタおよびその製造方
法を提供することにある。
The object of the present invention is to solve these problems and significantly reduce the base-collector and base-emitter parasitic capacitances, thereby f T and f max.
It is an object of the present invention to provide a bipolar transistor having improved characteristics and a manufacturing method thereof.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明のバイポーラトラ
ンジスタは、半絶縁性基板上に少なくともコレクタ層,
ベース層およびエミッタ層からなる半導体積層構造が形
成されたバイポーラトランジスタにおいて、真性ベース
層が第1の領域に配置形成され、前記真性ベース層と電
気的に結合された外部ベース層が第2の領域に配置形成
され、前記第1および第2の領域を除く第3の領域にお
いてベース層が除去されるとともに、前記第3の領域に
引き出されたベース電極の少なくとも一部が絶縁体層上
に形成されてなるものである。
The bipolar transistor of the present invention comprises at least a collector layer on a semi-insulating substrate,
In a bipolar transistor in which a semiconductor laminated structure including a base layer and an emitter layer is formed, an intrinsic base layer is formed and formed in a first region, and an external base layer electrically coupled to the intrinsic base layer is a second region. And the base layer is removed in the third region excluding the first and second regions, and at least a part of the base electrode extracted to the third region is formed on the insulator layer. It has been done.

【0023】また、半絶縁性基板上に少なくともコレク
タ層,ベース層およびエミッタ層からなる半導体積層構
造が形成されたバイポーラトランジスタにおいて、真性
ベース層が第1の領域に配置形成され、前記真性ベース
層と電気的に結合された外部ベース層が第2の領域に配
置形成され、前記第1および第2の領域を除く第3の領
域においてベース層が絶縁化されるとともに、前記第3
の領域に引き出されたベース電極の少なくとも一部が絶
縁体層上に形成されてなるものでもよい。
Further, in a bipolar transistor in which a semiconductor laminated structure including at least a collector layer, a base layer and an emitter layer is formed on a semi-insulating substrate, an intrinsic base layer is arranged and formed in the first region, and the intrinsic base layer is formed. An external base layer electrically coupled to the second region is formed and formed in the second region, the base layer is insulated in the third region except the first and second regions, and the third region is formed.
At least a part of the base electrode extracted to the region may be formed on the insulator layer.

【0024】但し、第2の領域と第3の領域の境界部に
おける外部ベース層と絶縁体層の段差がベース電極の厚
さよりも小さいものであってもよい。
However, the step difference between the external base layer and the insulator layer at the boundary between the second region and the third region may be smaller than the thickness of the base electrode.

【0025】また、エミッタ層が第1の領域および第2
の領域により形成される第4の領域の内部に配置形成さ
れてなるものであってもよい。
Further, the emitter layer has the first region and the second region.
It may be arranged and formed inside the fourth region formed by the region.

【0026】このような本発明のバイポーラトランジス
タを実現するための製造方法は、半絶縁性基板上に少な
くとも第1の半導体層からなるコレクタコンタクト層、
第2の半導体層からなるコレクタ層、第3の半導体層か
らなるベース層、第4の半導体層からなるエミッタ層お
よび第5の半導体層からなるエミッタコンタクト層を含
む半導体積層構造を形成する工程と、前記半導体積層構
造上に第1の導体層および第1の絶縁体層を順次形成し
た後、前記第1の絶縁体層上に所定のパターンの第1の
マスクを形成し、この第1のマスクを用いて前記第1の
絶縁体層、前記第1の導体層、前記第5の半導体層およ
び前記第4の半導体層の一部を所定の厚さになるまで順
次エッチングにより除去する工程と、前記第1のマスク
を除去した後、所定のパターンの第2のマスクを形成
し、この第2のマスクを用いて前記第4の半導体層およ
び前記第3の半導体層、もしくは前記第4の半導体層、
前記第3の半導体層および前記第2の半導体層の一部を
エッチングにより除去する工程と、前記第2のマスクを
除去して全面に第2の絶縁体層を形成した後、前記第2
の絶縁体層上に所定のパターンの第3のマスクを形成
し、この第3のマスクを用いて前記第2の絶縁体層をエ
ッチングにより除去することにより、前記第4の半導体
層、前記第5の半導体層、前記第1の導体層および前記
第1の絶縁体層の側面に第2の絶縁体層からなる側壁を
形成する工程と、前記第3のマスクを除去し、前記第1
および第2の絶縁体層をマスクとして前記第4の半導体
層、もしくは前記第4の半導体層および前記第3の半導
体層の一部をエッチングにより除去した後、前記第3の
半導体層上に所定の厚さの第6の半導体層を選択的に形
成する工程と、所定のパターンの第4のマスクを形成
し、この第4のマスクを用いて前記第2の半導体層およ
び前記第1の半導体層を絶縁化する工程と、前記第4の
マスクを除去し、前記第6の半導体層および前記第2の
絶縁体層上に所定のパターンの第2の導体層からなるベ
ース電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
The manufacturing method for realizing the bipolar transistor of the present invention as described above includes a collector contact layer made of at least a first semiconductor layer on a semi-insulating substrate,
Forming a semiconductor laminated structure including a collector layer made of the second semiconductor layer, a base layer made of the third semiconductor layer, an emitter layer made of the fourth semiconductor layer, and an emitter contact layer made of the fifth semiconductor layer; After sequentially forming a first conductor layer and a first insulator layer on the semiconductor laminated structure, a first mask having a predetermined pattern is formed on the first insulator layer. A step of sequentially removing a part of the first insulator layer, the first conductor layer, the fifth semiconductor layer and the fourth semiconductor layer by using a mask by etching until a predetermined thickness is obtained; After removing the first mask, a second mask having a predetermined pattern is formed, and using the second mask, the fourth semiconductor layer and the third semiconductor layer, or the fourth semiconductor layer. Semiconductor layer,
A step of removing a part of the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching; and a step of removing the second mask to form a second insulator layer on the entire surface, and then performing the second step.
A third mask having a predetermined pattern is formed on the insulating layer, and the second insulating layer is removed by etching using the third mask to remove the fourth semiconductor layer and the fourth semiconductor layer. No. 5, the step of forming a side wall made of a second insulator layer on the side surfaces of the semiconductor layer, the first conductor layer and the first insulator layer, and the third mask is removed, and the first mask is removed.
And a portion of the fourth semiconductor layer or the fourth semiconductor layer and the third semiconductor layer is removed by etching using the second insulator layer as a mask, and then a predetermined amount is formed on the third semiconductor layer. Selectively forming a sixth semiconductor layer having a thickness of, and forming a fourth mask having a predetermined pattern, and using the fourth mask, the second semiconductor layer and the first semiconductor layer are formed. Insulating the layers, removing the fourth mask, and forming a base electrode having a predetermined pattern of a second conductor layer on the sixth semiconductor layer and the second insulator layer. It is characterized by including and.

【0027】また、半絶縁性基板上に少なくとも第1の
半導体層からなるコレクタコンタクト層、第2の半導体
層からなるコレクタ層、第3の半導体層からなるベース
層、第4の半導体層からなるエミッタ層および第5の半
導体層からなるエミッタコンタクト層を含む半導体積層
構造を形成する工程と、前記半導体積層構造上に第1の
導体層および第1の絶縁体層を順次形成した後、前記第
1の絶縁体層上に所定のパターンの第1のマスクを形成
し、この第1のマスクを用いて前記第1の絶縁体層、前
記第1の導体層、前記第5の半導体層および前記第4の
半導体層の一部を所定の厚さになるまで順次エッチング
により除去する工程と、前記第1のマスクを除去した
後、所定のパターンの第2のマスクを形成し、この第2
のマスクを用いて前記第4の半導体層および前記第3の
半導体層、もしくは前記第4の半導体層、前記第3の半
導体層および前記第2の半導体層の一部をエッチングに
より除去する工程と、前記第2のマスクを除去して全面
に第2の絶縁体層を形成した後、前記第2の絶縁体層上
に所定のパターンの第3のマスクを形成し、この第3の
マスクを用いて前記第2の絶縁体層をエッチングにより
除去することにより、前記第4の半導体層、前記第5の
半導体層、前記第1の導体層および前記第1の絶縁体層
の側面に第2の絶縁体層からなる側壁を形成する工程
と、前記第3のマスクを除去し、前記第1および第2の
絶縁体層をマスクとして前記第4の半導体層および前記
第3の半導体層、もしくは前記第4の半導体層、前記第
3の半導体層および前記第2の半導体層の一部をエッチ
ングにより除去した後、前記第2の半導体層上に所定の
厚さの第6の半導体層を選択的に形成する工程と、所定
のパターンの第4のマスクを形成し、この第4のマスク
を用いて前記第2の半導体層および前記第1の半導体層
を絶縁化する工程と、前記第4のマスクを除去し、前記
第6の半導体層および前記第2の絶縁体層上に所定のパ
ターンの第2の導体層からなるベース電極を形成する工
程とを含むことを特徴とする。
On the semi-insulating substrate, at least a collector contact layer made of the first semiconductor layer, a collector layer made of the second semiconductor layer, a base layer made of the third semiconductor layer, and a fourth semiconductor layer. Forming a semiconductor laminated structure including an emitter contact layer composed of an emitter layer and a fifth semiconductor layer; forming a first conductor layer and a first insulator layer on the semiconductor laminated structure in sequence; A first mask having a predetermined pattern is formed on one insulator layer, and the first mask is used to form the first insulator layer, the first conductor layer, the fifth semiconductor layer, and the first semiconductor layer. A step of sequentially removing a part of the fourth semiconductor layer by etching until a predetermined thickness is obtained, and after removing the first mask, a second mask having a predetermined pattern is formed.
Removing a part of the fourth semiconductor layer and the third semiconductor layer or the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching using the mask of After removing the second mask and forming a second insulator layer on the entire surface, a third mask having a predetermined pattern is formed on the second insulator layer, and the third mask is formed. By removing the second insulating layer by etching using the second semiconductor layer, a second semiconductor layer is formed on the side surface of the fourth semiconductor layer, the fifth semiconductor layer, the first conductor layer and the first insulating layer. Forming a sidewall made of an insulator layer, removing the third mask, and using the first and second insulator layers as a mask, the fourth semiconductor layer and the third semiconductor layer, or The fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer, and After removing a part of the second semiconductor layer by etching, a step of selectively forming a sixth semiconductor layer of a predetermined thickness on the second semiconductor layer, and a step of forming a fourth pattern of a predetermined pattern. Forming a mask, insulating the second semiconductor layer and the first semiconductor layer using the fourth mask, removing the fourth mask, removing the sixth semiconductor layer and the Forming a base electrode made of a second conductor layer having a predetermined pattern on the second insulator layer.

【0028】[0028]

【作用】ベース・コレクタ間容量の内、外部ベース・コ
レクタ間容量を除く他の寄生容量が何に起因するのかは
あまり明らかではない。しかしながら、素子の高周波等
価回路解析等の検討に基づくと、特に微細素子において
はベース・コレクタ間容量の大半がこの寄生容量によっ
て占められているといえる。
[Function] It is not clear what causes the parasitic capacitance other than the external base-collector capacitance in the base-collector capacitance. However, it can be said that the parasitic capacitance occupies most of the capacitance between the base and the collector, especially in the fine element, based on the examination of the high frequency equivalent circuit analysis of the element.

【0029】例えば、GaAsの比誘電率13.1に対
してSiO2 の比誘電率は1.5である。従って、従来
構造のバイポーラトランジスタにおいて絶縁化されたG
aAs層上に形成されるベース電極の引き出し部をSi
2 膜上に形成してやれば、この電極引き出し部に付随
するベース・コレクタ間寄生容量は著しく低減されると
期待される。しかもこれにより、ベース電極引き出し部
直下の絶縁領域へ注入されるベースリーク電流を抑止す
ることができる。この場合、素子製造上の問題として、
外部ベース層上のベース電極と電極引き出し部に形成さ
れたSiO2 膜上のベース電極との間に段切れが生じて
しまうということが考えられるが、外部ベース層とSi
2 膜の接続部における両者の表面の段差をベース電極
の厚さよりも小さく抑えることにより、この問題を解決
できる。なお、ベース電極引き出し部の下に形成される
絶縁体層としてはSiO2 膜に限らず、窒化シリコン膜
やポリイミド膜等を用いても同様の効果が得られる。
For example, the relative permittivity of SiO 2 is 1.5 while the relative permittivity of GaAs is 13.1. Therefore, in the conventional bipolar transistor, the insulated G
The lead-out portion of the base electrode formed on the aAs layer is made into Si.
If it is formed on the O 2 film, it is expected that the parasitic capacitance between the base and the collector associated with this electrode lead portion will be significantly reduced. Moreover, this makes it possible to suppress the base leak current injected into the insulating region immediately below the base electrode lead portion. In this case, as a problem in device manufacturing,
It is conceivable that a step break may occur between the base electrode on the external base layer and the base electrode on the SiO 2 film formed in the electrode lead portion.
This problem can be solved by suppressing the step difference between the surfaces of the O 2 film at the connection portion to be smaller than the thickness of the base electrode. The insulating layer formed under the base electrode lead portion is not limited to the SiO 2 film, but a silicon nitride film, a polyimide film, or the like can be used to obtain the same effect.

【0030】ベース電極引き出し部における正孔注入を
防止しても、真性ベース層および外部ベース層と接する
絶縁領域が充分に高抵抗化・絶縁化されていない場合
は、それらの領域から正孔注入が生じ、これが寄生容量
増大の要因となる。一般に、化合物半導体のバイポーラ
トランジスタにおいては絶縁化されるベース層が高濃度
にドーピングされているため、素子製造中の熱処理によ
り絶縁性が劣化し易い。真性ベース層および外部ベース
層を除く他の領域のベース層を除去することにより、こ
の問題は解決され、より一層、寄生容量を低減すること
ができる。
Even if the hole injection in the base electrode lead-out portion is prevented, if the insulating regions in contact with the intrinsic base layer and the external base layer are not sufficiently made high in resistance and insulated, hole injection is made from those regions. Occurs, which causes an increase in parasitic capacitance. In general, in a compound semiconductor bipolar transistor, the base layer to be insulated is highly doped, so that the insulating property is likely to be deteriorated by heat treatment during device manufacturing. By removing the base layer in the region other than the intrinsic base layer and the extrinsic base layer, this problem is solved, and the parasitic capacitance can be further reduced.

【0031】同様に、従来構造のバイポーラトランジス
タにおいて絶縁領域上に形成されるエミッタ引き出し部
もまた、ベース・エミッタ間容量およびベース・コレク
タ間容量の寄生成分を増大させる要因となっている。従
って、このエミッタ引き出し部は除去されることが、よ
り一層、寄生容量を低減する上で望ましい。
Similarly, in the conventional bipolar transistor, the emitter lead portion formed on the insulating region is also a factor that increases the parasitic components of the base-emitter capacitance and the base-collector capacitance. Therefore, it is desirable to remove this emitter lead portion in order to further reduce the parasitic capacitance.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1(a),(b)は、本発明の第1の実
施例であるバイポーラトランジスタの平面図およびx−
x線断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a plan view of a bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention and x-.
It is an x-ray sectional view.

【0034】このバイポーラトランジスタの構造を、そ
の製造方法を説明しつつ明らかにする。図2〜図9は本
発明の第1の実施例であるバイポーラトランジスタの製
造方法を説明するための工程順に示した半導体チップの
断面図である。
The structure of this bipolar transistor will be clarified by explaining its manufacturing method. 2 to 9 are cross-sectional views of a semiconductor chip in the order of steps for explaining a method for manufacturing a bipolar transistor according to the first embodiment of the present invention.

【0035】まず、図2(a),(b)に示すように、
GaAsからなる半絶縁性基板1上に厚さ500nm,
不純物濃度3×1018cm-3のn−GaAs層2(コレ
クタコンタクト層)、厚さ500nm,不純物濃度5×
1016cm-3のn−GaAs層3(コレクタ層)、厚さ
80nm,不純物濃度4×1019cm-3のp−GaAs
層4(ベース層)、厚さ10nmのアンドープGaAs
層5(スペーサ層)、厚さ150nm,不純物濃度3×
1017cm-3のn−Al0.25Ga0.75As層6(エミッ
タ層)、厚さ50nm,不純物濃度を3×1017cm-3
から6×1018cm-3まで変化させたn−Alx Ga
1-x As層(x:0.25→0)7(第1のグレーデッ
ド層)、厚さ60nm,不純物濃度6×1018cm-3
n−GaAs層8、厚さ50nm,不純物濃度を6×1
18cm-3から2×1019cm-3まで変化させたn−I
x Ga1-x As層(x:0→0.5)9(第2のグレ
ーデッド層)、厚さ50nm,不純物濃度2×1019
-3のn−In0.5 Ga0.5As層10(エミッタコン
タクト層)をMBE法により順次形成する。この場合、
n型不純物としてはSiが、p型不純物としてはBeを
用いる。続いて、全面に厚さ300nmのWSi層11
および厚さ200nmのSiO2 膜12をそれぞれスパ
ッタ法およびCVD法により被着した後、矩形領域13
を覆うホトレジスト膜14を形成し、このホトレジスト
膜14をマスクとして、SiO2 膜12およびWSi層
11をそれぞれCF4 およびSF6 をエッチングガスに
用いた反応性イオンビームエッチングにより順次除去す
る。さらに、Cl2 をエッチングガスに用いた反応性イ
オンビームエッチングにより、n−In0.5 Ga0.5
s層10、n−Inx Ga1-x As層9、n−GaAs
層8、n−Alx Ga1-x As層7を順次除去し、厚さ
が約50nmになるまで同様にしてn−Al0.25Ga
0.75As層6をエッチングする。
First, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b),
500 nm thick on the semi-insulating substrate 1 made of GaAs,
N-GaAs layer 2 (collector contact layer) having an impurity concentration of 3 × 10 18 cm −3 , a thickness of 500 nm, and an impurity concentration of 5 ×
10 16 cm −3 n-GaAs layer 3 (collector layer), p-GaAs having a thickness of 80 nm and an impurity concentration of 4 × 10 19 cm −3
Layer 4 (base layer), undoped GaAs with a thickness of 10 nm
Layer 5 (spacer layer), thickness 150 nm, impurity concentration 3 ×
10 17 cm −3 n-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 6 (emitter layer), thickness 50 nm, impurity concentration 3 × 10 17 cm −3
To 6 × 10 18 cm −3 n-Al x Ga
1-x As layer (x: 0.25 → 0) 7 (first graded layer), thickness 60 nm, impurity concentration 6 × 10 18 cm −3 n-GaAs layer 8, thickness 50 nm, impurity concentration 6 x 1
N-I varied from 0 18 cm -3 to 2 × 10 19 cm -3
n x Ga 1-x As layer (x: 0 → 0.5) 9 (second graded layer), thickness 50 nm, impurity concentration 2 × 10 19 c
The m −3 n-In 0.5 Ga 0.5 As layer 10 (emitter contact layer) is sequentially formed by the MBE method. in this case,
Si is used as the n-type impurity and Be is used as the p-type impurity. Subsequently, the WSi layer 11 having a thickness of 300 nm is formed on the entire surface.
And a SiO 2 film 12 having a thickness of 200 nm are deposited by a sputtering method and a CVD method, respectively, and then a rectangular region 13 is formed.
Is formed, and the SiO 2 film 12 and the WSi layer 11 are sequentially removed by reactive ion beam etching using CF 4 and SF 6 as etching gases, respectively, using the photoresist film 14 as a mask. Further, by reactive ion beam etching using Cl 2 as an etching gas, n-In 0.5 Ga 0.5 A
s layer 10, n-In x Ga 1-x As layer 9, n-GaAs
The layer 8 and the n-Al x Ga 1-x As layer 7 are sequentially removed, and n-Al 0.25 Ga is similarly removed until the thickness becomes about 50 nm.
Etch the 0.75 As layer 6.

【0036】次に図3(a),(b)に示すように、有
機溶剤による洗浄を行いホトレジスト膜14を除去した
後、矩形領域13の上方を横断する長方形状のホトレジ
スト膜15を形成する。ホトレジスト膜15をマスクと
して、燐酸,過酸化水素および水の混合液によりn−A
0.25Ga0.75As層6、アンドープGaAs層5およ
びp−GaAs層4をエッチングして除去する。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, after cleaning with an organic solvent to remove the photoresist film 14, a rectangular photoresist film 15 which crosses over the rectangular region 13 is formed. .. Using the photoresist film 15 as a mask, a mixture of phosphoric acid, hydrogen peroxide, and water is used for n-A.
The 1 0.25 Ga 0.75 As layer 6, the undoped GaAs layer 5 and the p-GaAs layer 4 are removed by etching.

【0037】次に図4(a),(b)に示すように、ホ
トレジスト膜15を有機溶剤中で溶かした後、全面に厚
さ200nmのSiO2 膜16を形成する。続いて、S
iO2 膜16上に所定の開口17を有するホトレジスト
膜18を形成し、異方性の反応性イオンビームエッチン
グにより、SiO2 膜16の不要部分を除去することに
より、SiO2 膜12、WSi層11、n−In0.5
0.5 As層10、n−Inx Ga1-x As層9、n−
GaAs層8、n−Alx Ga1-x As層7からなる直
方体の側面にSiO2 膜16からなる側壁を形成する。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, after the photoresist film 15 is dissolved in an organic solvent, a SiO 2 film 16 having a thickness of 200 nm is formed on the entire surface. Then S
By forming a photoresist film 18 having a predetermined opening 17 on the iO 2 film 16 and removing unnecessary portions of the SiO 2 film 16 by anisotropic reactive ion beam etching, the SiO 2 film 12 and the WSi layer are formed. 11, n-In 0.5 G
a 0.5 As layer 10, n-In x Ga 1-x As layer 9, n-
A side wall made of a SiO 2 film 16 is formed on a side surface of a rectangular parallelepiped made of the GaAs layer 8 and the n-Al x Ga 1-x As layer 7.

【0038】次に図5(a),(b)に示すように、有
機溶剤による洗浄を行いホトレジスト膜18を除去した
後、SiO2 膜12および16をマスクとして、燐酸,
過酸化水素および水の混合液によりn−Al0.25Ga
0.75As層6およびアンドープGaAs層5をエッチン
グして除去し、p−GaAs層4の表面を露出する。こ
の時、SiO2 膜16の下には厚さ約50nmのn−A
0.25Ga0.75As層6からなる保護層が形成される。
続いて、トリメチルガリウム(Ga(CH3 3 :以降
TMGと称す)および個体砒素を成長原料に用いた分子
線エピタキシー法により、SiO2 膜12および16を
マスクとして、p−GaAs層4上にp−GaAs層1
9を選択的に形成する。成長温度450℃、TMG流量
1cc/min、As4 分圧5×10-6Torrの条件
の下で不純物濃度4×1020cm-3のp−GaAs層1
9を厚さ約260nm形成し、SiO2 膜16と接する
長方形領域17の外周部においてp−GaAs層19の
表面がSiO2 膜16の表面とほぼ一致するようにす
る。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, after cleaning with an organic solvent to remove the photoresist film 18, the SiO 2 films 12 and 16 are used as masks to remove phosphoric acid,
N-Al 0.25 Ga with a mixture of hydrogen peroxide and water
The 0.75 As layer 6 and the undoped GaAs layer 5 are removed by etching to expose the surface of the p-GaAs layer 4. At this time, n-A having a thickness of about 50 nm is formed under the SiO 2 film 16.
A protective layer made of l 0.25 Ga 0.75 As layer 6 is formed.
Then, by a molecular beam epitaxy method using trimethyl gallium (Ga (CH 3 ) 3 hereafter referred to as TMG) and solid arsenic as a growth raw material, the SiO 2 films 12 and 16 are used as masks on the p-GaAs layer 4. p-GaAs layer 1
9 is selectively formed. A p-GaAs layer 1 having an impurity concentration of 4 × 10 20 cm −3 under the conditions of a growth temperature of 450 ° C., a TMG flow rate of 1 cc / min, and an As 4 partial pressure of 5 × 10 −6 Torr.
9 is formed to a thickness of about 260 nm so that the surface of the p-GaAs layer 19 substantially coincides with the surface of the SiO 2 film 16 in the outer peripheral portion of the rectangular region 17 in contact with the SiO 2 film 16.

【0039】次に図6(a),(b)に示すように、バ
イポーラトランジスタを形成する長方形領域20を覆う
ホトレジスト膜を形成し、このホトレジスト膜をマスク
として長方形領域20を除いた他の部分に加速電圧14
5keV,ドーズ量3×1015cm-2の条件でH+ を注
入し絶縁領域21を形成する。続いて、前述のホトレジ
スト膜を除去した後、加速電圧100keV,ドーズ量
5×1012cm-2の条件でH+ を注入し、これにより外
部ベース・コレクタ間の寄生容量を低減する。
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, a photoresist film is formed to cover the rectangular region 20 forming the bipolar transistor, and the photoresist film is used as a mask to remove the rectangular region 20 and other portions. Acceleration voltage 14
H + is implanted under the conditions of 5 keV and a dose amount of 3 × 10 15 cm −2 to form the insulating region 21. Subsequently, after removing the photoresist film described above, H + is injected under the conditions of an acceleration voltage of 100 keV and a dose amount of 5 × 10 12 cm −2 , thereby reducing the parasitic capacitance between the external base and the collector.

【0040】次に図7(a),(b)に示すように、U
字形の開口22を有するホトレジスト膜(図示しない)
を形成した後、Ti50nm,Pt50nm,Au15
0nmからなるTi/Pt/Au層を上方からの蒸着に
より形成し、リフトオフを行ってベース電極23を形成
する。続いて、コレクタ開口用の所定のパターン24を
有するホトレジスト膜(図示しない)を形成し、これを
マスクとして緩衝フッ酸によりSiO2 膜16を、ま
た、燐酸,過酸化水素および水の混合液によりn−Ga
As層3を順次エッチングして除去することにより、n
−GaAs層2の表面を露出する。さらに、上方よりn
−GaAs層2のオーミック金属であるAuGe/Ni
/Au層を蒸着し、リフトオフを行ってコレクタ電極2
5を形成する。
Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, U
Photoresist film having V-shaped openings 22 (not shown)
After forming the film, Ti50nm, Pt50nm, Au15
A Ti / Pt / Au layer of 0 nm is formed by vapor deposition from above, and liftoff is performed to form the base electrode 23. Subsequently, a photoresist film (not shown) having a predetermined pattern 24 for collector opening is formed, and using this as a mask, the SiO 2 film 16 is formed by buffered hydrofluoric acid, and the mixed solution of phosphoric acid, hydrogen peroxide and water is formed. n-Ga
By sequentially removing the As layer 3 by etching, n
-Exposing the surface of the GaAs layer 2. Furthermore, n from above
-AuGe / Ni which is the ohmic metal of the GaAs layer 2
/ Au layer is vapor-deposited, lift-off is performed, and collector electrode 2
5 is formed.

【0041】次に図8(a),(b)に示すように、全
面にSiO2 膜26を形成して平坦化を行った後、エミ
ッタ電極取り出し用の矩形の開口27を有するホトレジ
スト膜(図示しない)を形成する。このホトレジスト膜
をマスクとして、CF4 をエッチングガスに用いた反応
性イオンビームエッチングによりSiO2 膜26および
SiO2 膜12を順次エッチングにより除去してWSi
層11の表面を露出する。続いて、全面にTi/Pt/
Au層をスパッタ法により被着した後、エミッタ電極形
成のための矩形領域28を覆うホトレジスト膜29を形
成する。このホトレジスト膜29をマスクとして、不要
な部分のTi/Pt/Au層をイオンミリング法によっ
て除去することによりエミッタ電極30を形成する。
Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, after a SiO 2 film 26 is formed on the entire surface and flattened, a photoresist film having a rectangular opening 27 for taking out the emitter electrode ( (Not shown). Using this photoresist film as a mask, the SiO 2 film 26 and the SiO 2 film 12 are sequentially removed by reactive ion beam etching using CF 4 as an etching gas to remove WSi.
The surface of layer 11 is exposed. Then, Ti / Pt /
After depositing the Au layer by the sputtering method, a photoresist film 29 covering the rectangular region 28 for forming the emitter electrode is formed. Using the photoresist film 29 as a mask, an unnecessary portion of the Ti / Pt / Au layer is removed by an ion milling method to form an emitter electrode 30.

【0042】次に図9に示すように、前述のホトレジス
ト膜29を除去し、全面に厚さ500nmのSiO2
31を形成する。続いて、SiO2 膜31の所定箇所に
コンタクト孔32b,32cおよび32eを設ける。こ
れらコンタクト孔32b,32cおよび32eを介して
それぞれベース電極23,コレクタ電極25およびエミ
ッタ電極30に接続する電極パッド(図示しない)をS
iO2 膜31上に形成して、図1(a),(b)に示す
ような化合物半導体のバイポーラトランジスタが完成す
る。なお、図1(a)において、SiO2 膜31および
26のみで覆われている部分は実線で描いてある。
Next, as shown in FIG. 9, the photoresist film 29 is removed, and a SiO 2 film 31 having a thickness of 500 nm is formed on the entire surface. Subsequently, contact holes 32b, 32c and 32e are provided at predetermined locations on the SiO 2 film 31. An electrode pad (not shown) connected to the base electrode 23, the collector electrode 25 and the emitter electrode 30 through the contact holes 32b, 32c and 32e, respectively, is S.
Formed on the iO 2 film 31, a compound semiconductor bipolar transistor as shown in FIGS. 1A and 1B is completed. In FIG. 1A, the portion covered only with the SiO 2 films 31 and 26 is drawn by a solid line.

【0043】このようにして得られた本発明のバイポー
ラトランジスタについて高周波等価回路解析を行ったと
ころ、従来構造に比べてベース・コレクタ間寄生容量は
約1/3、ベース・エミッタ間寄生容量は約3/4に低
減されており、本発明が素子の寄生容量低減とそれによ
る高速・高周波特性の向上に著しい効果を有することが
確認された。
When the high frequency equivalent circuit analysis of the bipolar transistor of the present invention thus obtained was conducted, the base-collector parasitic capacitance was about 1/3 and the base-emitter parasitic capacitance was about 1/3 as compared with the conventional structure. It has been confirmed that the present invention has a remarkable effect in reducing the parasitic capacitance of the element and improving the high speed / high frequency characteristics.

【0044】上述した第1の実施例においては、p−G
aAs層19はベース・コンタクト層として形成した場
合について述べた。本発明の第2の実施例では、p−G
aAs層19を外部ベース領域全体に形成した場合につ
いて述べる。
In the first embodiment described above, p-G
The case where the aAs layer 19 is formed as the base contact layer has been described. In the second embodiment of the present invention, p-G
A case where the aAs layer 19 is formed over the entire external base region will be described.

【0045】この第2の実施例では、図5において、n
−Al0.25Ga0.75As層6、アンドープGaAs層5
およびp−GaAs層4をエッチングして除去し、n−
GaAs層3を露出した後、SiO2 膜12および16
をマスクとしてn−GaAs層3上に厚さ約340nm
のp−GaAs層19を選択的に形成し、SiO2 膜1
6と接する長方形領域17の外周部においてp−GaA
s層19の表面がSiO2 膜16の表面とほぼ一致する
ようにする。以降の工程は第1の実施例に準じて行えば
よい。これにより、図9(a),(b)に示すような化
合物半導体のバイポーラトランジスタができ、第1の実
施例と同様の効果が得られる。
In the second embodiment, n in FIG.
-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 6, undoped GaAs layer 5
And p-GaAs layer 4 is removed by etching, and n-
After exposing the GaAs layer 3, the SiO 2 films 12 and 16 are formed.
With a thickness of approximately 340 nm on the n-GaAs layer 3 as a mask
P-GaAs layer 19 is selectively formed, and the SiO 2 film 1 is formed.
6 in the outer peripheral portion of the rectangular region 17 that is in contact with p-GaA
The surface of the s layer 19 is made to substantially coincide with the surface of the SiO 2 film 16. The subsequent steps may be performed according to the first embodiment. As a result, a compound semiconductor bipolar transistor as shown in FIGS. 9A and 9B is obtained, and the same effect as that of the first embodiment is obtained.

【0046】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0047】図10(a),(b)は、本発明の第3の
実施例であるバイポーラトランジスタの平面図およびx
−x線断面図である。
10 (a) and 10 (b) are a plan view and x of a bipolar transistor according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line x.

【0048】このバイポーラトランジスタの構造を、そ
の製造方法を説明しつつ明らかにする。
The structure of this bipolar transistor will be clarified by explaining its manufacturing method.

【0049】まず図11(a),(b)に示すように、
第1の実施例と同様、GaAsからなる半絶縁性基板1
上に、厚さ500nm,不純物濃度3×1018cm-3
n−GaAs層2(コレクタコンタクト層)、厚さ50
0nm,不純物濃度5×1016cm-3のn−GaAs層
3(コレクタ層)て厚さ80nm,不純物濃度8×10
19cm-3のp−GaAs層4(ベース層)、厚さ150
nm,不純物濃度3×1017cm-3のn−Al0.25Ga
0.75As層6(エミッタ層)、厚さ50nm,不純物濃
度を3×1017cm-3から6×1018cm-3まで変化さ
せたn−Alx Ga1-x As層(x:0.25→0)7
(第1のグレーデッド層)、厚さ60nm,不純物濃度
6×1018cm-3のn−GaAs層8、厚さ50nm,
不純物濃度を6×1018cm-3から2×1019cm-3
で変化させたn−Inx Ga1-x As層(x:0→0.
5)9(第2のグレーデッド層)、厚さ50nm,不純
物濃度を2×1019cm-3のn−In0.5 Ga0.5 As
層10(エミッタコンタクト層)をMOCVD法により
順次形成する。この場合、n型不純物としてはSi、p
型不純物としてはCを用いる。続いて、全面に厚さ30
0nmのWSi層11および厚さ200nmのSiO2
膜12をそれぞれスパッタ法およびCVD法により被着
した後、矩形領域13を覆うホトレジスト膜14を形成
し、このホトレジスト膜14をマスクとして、SiO2
膜12およびWSi層11をそれぞれCV4 およびSF
6 をエッチングガスに用いた反応性イオンビームエッチ
ングにより順次除去する。
First, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b),
Similar to the first embodiment, a semi-insulating substrate 1 made of GaAs
An n-GaAs layer 2 (collector contact layer) having a thickness of 500 nm and an impurity concentration of 3 × 10 18 cm −3 , a thickness of 50
N-GaAs layer 3 (collector layer) having a thickness of 0 nm and an impurity concentration of 5 × 10 16 cm −3 has a thickness of 80 nm and an impurity concentration of 8 × 10
19 cm -3 p-GaAs layer 4 (base layer), thickness 150
nm, impurity concentration 3 × 10 17 cm −3 n-Al 0.25 Ga
0.75 As layer 6 (emitter layer), thickness of 50 nm, n-Al x Ga 1-x As layer (x: 0. 0.) with the impurity concentration changed from 3 × 10 17 cm −3 to 6 × 10 18 cm −3 . 25 → 0) 7
(First graded layer), thickness 60 nm, n-GaAs layer 8 with impurity concentration 6 × 10 18 cm −3 , thickness 50 nm,
N-In x Ga 1-x As layer with varying impurity concentration of 6 × 10 18 cm -3 to 2 × 10 19 cm -3 (x : 0 → 0.
5) 9 (second graded layer), thickness of 50 nm, impurity concentration of 2 × 10 19 cm −3 n-In 0.5 Ga 0.5 As
The layer 10 (emitter contact layer) is sequentially formed by MOCVD. In this case, the n-type impurity is Si, p
C is used as the type impurity. Then, the thickness of 30
0 nm WSi layer 11 and 200 nm thick SiO 2
After depositing the film 12 by the sputtering method and the CVD method, respectively, a photoresist film 14 covering the rectangular region 13 is formed, and using this photoresist film 14 as a mask, SiO 2
The film 12 and the WSi layer 11 are provided with CV 4 and SF, respectively.
6 is sequentially removed by reactive ion beam etching using an etching gas.

【0050】次に図12(a),(b)に示すように、
ホトレジスト膜14を除去した後、バイポーラトランジ
スタを形成する長方形領域20を覆うホトレジスト膜
(図示しない)を形成し、このホトレジスト膜をマスク
として長方形領域20を除いた他の部分に加速電圧20
0keV,ドーズ量3×1015cm-2および加速電圧5
0keV,ドーズ量5×1015cm-2の条件でH+ を二
重注入し絶縁領域21を形成する。最初の注入ではコレ
クタコンタクト層の絶縁化を、また、2回目のの注入で
はベース層の絶縁化を主要な目的としている。続いて、
前述のホトレジスト膜を除去した後、SiO2 膜12を
マスクとして、燐酸,過酸化水素および水の混合液によ
り、n−In0.5 Ga0.5 As層10、n−Inx Ga
1-x As層9、n−GaAs層8、n−Alx Ga1-x
As層7およびn−Al0.25Ga0.75As層6を順次エ
ッチングして除去し、p−GaAs層4表面を露出す
る。さらに、加速電圧70keV,ドーズ量5×1012
cm-2の条件でH+ を注入し、これにより外部ベース・
コレクタ間の寄生容量を低減する。
Next, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b),
After removing the photoresist film 14, a photoresist film (not shown) covering the rectangular region 20 forming the bipolar transistor is formed, and the accelerating voltage 20 is applied to other portions except the rectangular region 20 by using this photoresist film as a mask.
0 keV, dose 3 × 10 15 cm -2 and acceleration voltage 5
H + is double-implanted under the conditions of 0 keV and a dose amount of 5 × 10 15 cm −2 to form the insulating region 21. The main purpose is to insulate the collector contact layer in the first implantation, and to insulate the base layer in the second implantation. continue,
After removing the photoresist film described above, the n-In 0.5 Ga 0.5 As layer 10 and the n-In x Ga layer 10 are mixed with phosphoric acid, hydrogen peroxide and water using the SiO 2 film 12 as a mask.
1-x As layer 9, n-GaAs layer 8, n-Al x Ga 1-x
The As layer 7 and the n-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 6 are sequentially etched and removed to expose the surface of the p-GaAs layer 4. Furthermore, the acceleration voltage is 70 keV and the dose is 5 × 10 12.
H + is injected under the condition of cm −2 , which allows the external base
Reduces parasitic capacitance between collectors.

【0051】次に図13(a),(b)に示すように、
全面に厚さ100nmのSiO2 膜16を形成した後、
このSiO2 膜16上に所定の開口17を有するホトレ
ジスト膜(図示しない)を形成し、これをマスクとして
緩衝フッ酸によりSiO2 膜16および12をエッチン
グして除去する。続いて、前記ホトレジスト膜を除去し
て新たに矩形の開口22を有するホトレジスト膜(図示
しない)を形成した後、厚さ250nmのTi/Pt/
Au層23bを上方からの蒸着により形成し、リフトオ
フを行ってベース電極23を自己整合的に形成する。以
後の工程は第1の実施例に準じて行えばよい。
Next, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b),
After forming a 100 nm thick SiO 2 film 16 on the entire surface,
The SiO 2 film 16 (not shown) photoresist film having a predetermined opening 17 is formed on the formation, which the SiO 2 film 16 and 12 are removed by etching with buffered hydrofluoric acid as a mask. Then, after removing the photoresist film and forming a new photoresist film (not shown) having a rectangular opening 22, a 250 nm-thick Ti / Pt /
The Au layer 23b is formed by vapor deposition from above, and liftoff is performed to form the base electrode 23 in a self-aligned manner. Subsequent steps may be performed according to the first embodiment.

【0052】これにより、図10(a),(b)に示す
ような化合物半導体のバイポーラトランジスタができ、
第1および第2の実施例と同様の効果が得られる。
As a result, a compound semiconductor bipolar transistor as shown in FIGS.
The same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

【0053】なお、上述の第1〜第3の実施例において
は、ベース層がp−GaAsからなるものについて述べ
たが、本発明はこれに限定されず、例えばp−AlGa
Asからなるベース層のAl組成を徐々に変化させてグ
レーデッドベース構造としたもの、あるいはベース層が
Inを含み、p−InGaAs等からなるものについて
も同様に適用でき、効果は同様である。
Although the base layer is made of p-GaAs in the above-mentioned first to third embodiments, the present invention is not limited to this. For example, p-AlGa is used.
The same effect can be obtained when the graded base structure is formed by gradually changing the Al composition of the base layer made of As, or when the base layer contains In and p-InGaAs or the like is used.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ベ
ース・コレクタ間およびベース・エミッタ間の寄生容量
を著しく低減することによりfT およびfmax を向上さ
せることができる。その結果、高速・高周波特性の優れ
た化合物半導体のバイポーラトランジスタを実現できる
という効果がある。
As described above, according to the present invention, f T and f max can be improved by significantly reducing the parasitic capacitance between the base and the collector and between the base and the emitter. As a result, there is an effect that a bipolar transistor of a compound semiconductor having excellent high speed and high frequency characteristics can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかるバイポーラトランジスタの第1
の実施例を説明するために使用する平面図(図1
(a))および断面図(図1(b))である。
FIG. 1 is a first bipolar transistor according to the present invention.
FIG. 1 is a plan view used to explain the embodiment of FIG.
It is (a)) and sectional drawing (FIG.1 (b)).

【図2】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図2(a))および断面図(図2(b))である。
2A and 2B are a plan view (FIG. 2A) and a sectional view (FIG. 2B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図3】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図3(a))および断面図(図3(b))である。
3A and 3B are a plan view (FIG. 3A) and a sectional view (FIG. 3B) used for explaining a first embodiment of a method of manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図4】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図4(a))および断面図(図4(b))である。
FIG. 4 is a plan view (FIG. 4A) and a sectional view (FIG. 4B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図5】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図5(a))および断面図(図5(b))である。
5A and 5B are a plan view (FIG. 5A) and a cross-sectional view (FIG. 5B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図6】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図6(a))および断面図(図6(b))である。
6A and 6B are a plan view (FIG. 6A) and a sectional view (FIG. 6B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図7】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図7(a))および断面図(図7(b))である。
7A and 7B are a plan view (FIG. 7A) and a sectional view (FIG. 7B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図8】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第1の実施例を説明するために使用する平面図
(図8(a))および断面図(図8(b))である。
8A and 8B are a plan view (FIG. 8A) and a sectional view (FIG. 8B) used for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図9】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製造
方法の第2の実施例を説明するために使用する平面図
(図9(a))および断面図(図9(b))である。
9A and 9B are a plan view (FIG. 9A) and a cross-sectional view (FIG. 9B) used for explaining a second embodiment of the bipolar transistor manufacturing method according to the invention.

【図10】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製
造方法の第3の実施例を説明するために使用する平面図
(図10(a))および断面図(図10(b))であ
る。
10A and 10B are a plan view (FIG. 10A) and a sectional view (FIG. 10B) used for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図11】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製
造方法の第3の実施例を説明するために使用する平面図
(図11(a))および断面図(図11(b))であ
る。
11A and 11B are a plan view (FIG. 11A) and a sectional view (FIG. 11B) used for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図12】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製
造方法の第3の実施例を説明するために使用する平面図
(図12(a))および断面図(図12(b))であ
る。
12A and 12B are a plan view (FIG. 12A) and a sectional view (FIG. 12B) used for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図13】本発明にかかるバイポーラトランジスタの製
造方法の第3の実施例を説明するために使用する平面図
(図13(a))および断面図(図13(b))であ
る。
13A and 13B are a plan view (FIG. 13A) and a sectional view (FIG. 13B) used for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a bipolar transistor according to the present invention.

【図14】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明するために使用する平面図(図14(a))および
断面図(図14(b))である。
14A and 14B are a plan view (FIG. 14A) and a cross-sectional view (FIG. 14B) used for explaining a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図15】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明するために使用する平面図(図15(a))および
断面図(図15(b))である。
15A and 15B are a plan view (FIG. 15A) and a cross-sectional view (FIG. 15B) used for explaining a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図16】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明するために使用する平面図(図16(a))および
断面図(図16(b))である。
16A and 16B are a plan view (FIG. 16A) and a cross-sectional view (FIG. 16B) used for explaining a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【図17】従来のバイポーラトランジスタの製造方法を
説明するために使用する平面図(図17(a))および
断面図(図17(b))である。
17A and 17B are a plan view (FIG. 17A) and a cross-sectional view (FIG. 17B) used for explaining a conventional method for manufacturing a bipolar transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性基板(GaAs) 2,3,8 n−GaAs層 4,19 p−GaAs層 5 アンドープGaAs層 6 n−Al0.25Ga0.75As層 7 n−Alx Ga1-x As層(x:0.25→0) 9 n−Inx Ga1-x As層(x:0.→0.5) 10 n−In0.5 Ga0.5 As層 11 WSi層 12,16,26,26a,31 SiO2 膜 13,13a,28 矩形領域 15,29 ホトレジスト膜 17,22,24,27 開口 20 長方形領域 21 絶縁領域 23,23a ベース電極 23b TiPtAu層 23c AuMn層 25 コレクタ電極 30,30a エミッタ電極 32b,32c,32e コンタクト孔1 semi-insulating substrate (GaAs) 2,3,8 n-GaAs layer 4,19 p-GaAs layer 5 undoped GaAs layer 6 n-Al 0.25 Ga 0.75 As layer 7 n-Al x Ga 1-x As layer (x : 0.25 → 0) 9 n-In x Ga 1-x As layer (x: 0. → 0.5) 10 n-In 0.5 Ga 0.5 As layer 11 WSi layer 12, 16, 26, 26 a, 31 SiO 2 film 13, 13a, 28 rectangular area 15, 29 photoresist film 17, 22, 24, 27 opening 20 rectangular area 21 insulating area 23, 23a base electrode 23b TiPtAu layer 23c AuMn layer 25 collector electrode 30, 30a emitter electrode 32b, 32c , 32e Contact hole

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半絶縁性基板上に少なくともコレクタ層,
ベース層およびエミッタ層からなる半導体積層構造が形
成されたバイポーラトランジスタにおいて、真性ベース
層が第1の領域に配置形成され、前記真性ベース層と電
気的に結合された外部ベース層が第2の領域に配置形成
され、前記第1および第2の領域を除く第3の領域にお
いてベース層が除去されるとともに、前記第3の領域に
引き出されたベース電極の少なくとも一部が絶縁体層上
に形成されてなることを特徴とするバイポーラトランジ
スタ。
1. At least a collector layer on a semi-insulating substrate,
In a bipolar transistor in which a semiconductor laminated structure including a base layer and an emitter layer is formed, an intrinsic base layer is formed and formed in a first region, and an external base layer electrically coupled to the intrinsic base layer is a second region. And the base layer is removed in the third region excluding the first and second regions, and at least a part of the base electrode extracted to the third region is formed on the insulator layer. A bipolar transistor characterized by being formed.
【請求項2】半絶縁性基板上に少なくともコレクタ層,
ベース層およびエミッタ層からなる半導体積層構造が形
成されたバイポーラトランジスタにおいて、真性ベース
層が第1の領域に配置形成され、前記真性ベース層と電
気的に結合された外部ベース層が第2の領域に配置形成
され、前記第1および第2の領域を除く第3の領域にお
いてベース層が絶縁化されるとともに、前記第3の領域
に引き出されたベース電極の少なくとも一部が絶縁体層
上に形成されてなることを特徴とするバイポーラトラン
ジスタ。
2. At least a collector layer on a semi-insulating substrate,
In a bipolar transistor in which a semiconductor laminated structure including a base layer and an emitter layer is formed, an intrinsic base layer is formed and formed in a first region, and an external base layer electrically coupled to the intrinsic base layer is a second region. The base layer is insulated in the third region excluding the first and second regions, and at least a part of the base electrode extracted to the third region is formed on the insulator layer. A bipolar transistor characterized by being formed.
【請求項3】前記第2の領域と第3の領域の境界部にお
ける外部ベース層と絶縁体層の段差がベース電極の厚さ
よりも小さいことを特徴とする請求項1または2記載の
バイポーラトランジスタ。
3. The bipolar transistor according to claim 1, wherein the step difference between the external base layer and the insulator layer at the boundary between the second region and the third region is smaller than the thickness of the base electrode. ..
【請求項4】エミッタ層が前記第1の領域および第2の
領域により形成される第4の領域の内部に配置形成され
てなることを特徴とする請求項1または2記載のバイポ
ーラトランジスタ。
4. The bipolar transistor according to claim 1 or 2, wherein an emitter layer is formed and arranged inside a fourth region formed by the first region and the second region.
【請求項5】半絶縁性基板上に少なくとも第1の半導体
層からなるコレクタコンタクト層、第2の半導体層から
なるコレクタ層、第3の半導体層からなるベース層、第
4の半導体層からなるエミッタ層および第5の半導体層
からなるエミッタコンタクト層を含む半導体積層構造を
形成する工程と、 前記半導体積層構造上に第1の導体層および第1の絶縁
体層を順次形成した後、前記第1の絶縁体層上に所定の
パターンの第1のマスクを形成し、この第1のマスクを
用いて前記第1の絶縁体層、前記第1の導体層、前記第
5の半導体層および前記第4の半導体層の一部を所定の
厚さになるまで順次エッチングにより除去する工程と、 前記第1のマスクを除去した後、所定のパターンの第2
のマスクを形成し、この第2のマスクを用いて前記第4
の半導体層および前記第3の半導体層、もしくは前記第
4の半導体層、前記第3の半導体層および前記第2の半
導体層の一部をエッチングにより除去する工程と、 前記第2のマスクを除去して全面に第2の絶縁体層を形
成した後、前記第2の絶縁体層上に所定のパターンの第
3のマスクを形成し、この第3のマスクを用いて前記第
2の絶縁体層をエッチングにより除去することにより、
前記第4の半導体層、前記第5の半導体層、前記第1の
導体層および前記第1の絶縁体層の側面に第2の絶縁体
層からなる側壁を形成する工程と、 前記第3のマスクを除去し、前記第1および第2の絶縁
体層をマスクとして前記第4の半導体層、もしくは前記
第4の半導体層および前記第3の半導体層の一部をエッ
チングにより除去した後、前記第3の半導体層上に所定
の厚さの第6の半導体層を選択的に形成する工程と、 所定のパターンの第4のマスクを形成し、この第4のマ
スクを用いて前記第2の半導体層および前記第1の半導
体層を絶縁化する工程と、 前記第4のマスクを除去し、前記第6の半導体層および
前記第2の絶縁体層上に所定のパターンの第2の導体層
からなるベース電極を形成する工程とを含むことを特徴
とするバイポーラトランジスタの製造方法。
5. A semi-insulating substrate having at least a collector contact layer made of a first semiconductor layer, a collector layer made of a second semiconductor layer, a base layer made of a third semiconductor layer, and a fourth semiconductor layer. Forming a semiconductor laminated structure including an emitter contact layer composed of an emitter layer and a fifth semiconductor layer; forming a first conductor layer and a first insulator layer on the semiconductor laminated structure in sequence; A first mask having a predetermined pattern is formed on one insulator layer, and the first mask is used to form the first insulator layer, the first conductor layer, the fifth semiconductor layer, and the first semiconductor layer. A step of sequentially removing a part of the fourth semiconductor layer to a predetermined thickness by etching, and a step of removing the first mask and then a second pattern having a predetermined pattern.
Forming a mask, and using the second mask, the fourth mask is formed.
Removing a part of the semiconductor layer and the third semiconductor layer, or the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching, and removing the second mask. Then, a second insulator layer is formed on the entire surface, a third mask having a predetermined pattern is formed on the second insulator layer, and the second insulator is formed using the third mask. By removing the layer by etching,
Forming a sidewall made of a second insulator layer on a side surface of the fourth semiconductor layer, the fifth semiconductor layer, the first conductor layer, and the first insulator layer; The mask is removed, the fourth semiconductor layer or a part of the fourth semiconductor layer and the third semiconductor layer is removed by etching using the first and second insulator layers as a mask, and then, A step of selectively forming a sixth semiconductor layer having a predetermined thickness on the third semiconductor layer; and forming a fourth mask having a predetermined pattern, and using the fourth mask, the second mask is formed. Insulating the semiconductor layer and the first semiconductor layer, removing the fourth mask, and forming a second conductor layer in a predetermined pattern on the sixth semiconductor layer and the second insulator layer And forming a base electrode made of Method of manufacturing over La transistor.
【請求項6】半絶縁性基板上に少なくとも第1の半導体
層からなるコレクタコンタクト層、第2の半導体層から
なるコレクタ層、第3の半導体層からなるベース層、第
4の半導体層からなるエミッタ層および第5の半導体層
からなるエミッタコンタクト層を含む半導体積層構造を
形成する工程と、 前記半導体積層構造上に第1の導体層および第1の絶縁
体層を順次形成した後、前記第1の絶縁体層上に所定の
パターンの第1のマスクを形成し、この第1のマスクを
用いて前記第1の絶縁体層、前記第1の導体層、前記第
5の半導体層および前記第4の半導体層の一部を所定の
厚さになるまで順次エッチングにより除去する工程と、 前記第1のマスクを除去した後、所定のパターンの第2
のマスクを形成し、この第2のマスクを用いて前記第4
の半導体層および前記第3の半導体層、もしくは前記第
4の半導体層、前記第3の半導体層および前記第2の半
導体層の一部をエッチングにより除去する工程と、 前記第2のマスクを除去して全面に第2の絶縁体層を形
成した後、前記第2の絶縁体層上に所定のパターンの第
3のマスクを形成し、この第3のマスクを用いて前記第
2の絶縁体層をエッチングにより除去することにより、
前記第4の半導体層、前記第5の半導体層、前記第1の
導体層および前記第1の絶縁体層の側面に第2の絶縁体
層からなる側壁を形成する工程と、 前記第3のマスクを除去し、前記第1および第2の絶縁
体層をマスクとして前記第4の半導体層および前記第3
の半導体層、もしくは前記第4の半導体層、前記第3の
半導体層および前記第2の半導体層の一部をエッチング
により除去した後、前記第2の半導体層上に所定の厚さ
の第6の半導体層を選択的に形成する工程と、 所定のパターンの第4のマスクを形成し、この第4のマ
スクを用いて前記第2の半導体層および前記第1の半導
体層を絶縁化する工程と、 前記第4のマスクを除去し、前記第6の半導体層および
前記第2の絶縁体層上に所定のパターンの第2の導体層
からなるベース電極を形成する工程とを含むことを特徴
とするバイポーラトランジスタの製造方法。
6. A semi-insulating substrate having at least a collector contact layer made of a first semiconductor layer, a collector layer made of a second semiconductor layer, a base layer made of a third semiconductor layer, and a fourth semiconductor layer. Forming a semiconductor laminated structure including an emitter contact layer composed of an emitter layer and a fifth semiconductor layer; forming a first conductor layer and a first insulator layer on the semiconductor laminated structure in sequence; A first mask having a predetermined pattern is formed on one insulator layer, and the first mask is used to form the first insulator layer, the first conductor layer, the fifth semiconductor layer, and the first semiconductor layer. A step of sequentially removing a part of the fourth semiconductor layer to a predetermined thickness by etching, and a step of removing the first mask and then a second pattern having a predetermined pattern.
Forming a mask, and using the second mask, the fourth mask is formed.
Removing a part of the semiconductor layer and the third semiconductor layer, or the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer and the second semiconductor layer by etching, and removing the second mask. Then, a second insulator layer is formed on the entire surface, a third mask having a predetermined pattern is formed on the second insulator layer, and the second insulator is formed using the third mask. By removing the layer by etching,
Forming a sidewall made of a second insulator layer on a side surface of the fourth semiconductor layer, the fifth semiconductor layer, the first conductor layer, and the first insulator layer; The mask is removed, and the fourth semiconductor layer and the third insulating layer are used as masks.
Part of the fourth semiconductor layer, the fourth semiconductor layer, the third semiconductor layer, or the second semiconductor layer is removed by etching, and then a sixth layer having a predetermined thickness is formed on the second semiconductor layer. Selectively forming the semiconductor layer, and a step of forming a fourth mask having a predetermined pattern and insulating the second semiconductor layer and the first semiconductor layer using the fourth mask. And removing the fourth mask to form a base electrode composed of a second conductor layer having a predetermined pattern on the sixth semiconductor layer and the second insulator layer. And method for manufacturing bipolar transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5670801A (en) * 1995-03-01 1997-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heterojunction bipolar transistor

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